特許 7313038 即湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-13

(45)【発行日】2023-07-24

(54)【発明の名称】即湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/156 20220101AFI20230714BHJP

   F24D 17/00 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 15/172 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 15/174 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 15/238 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 15/269 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 15/335 20220101ALI20230714BHJP

   F24H 1/12 20220101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

F24H15/156

F24D17/00 P

F24H15/172

F24H15/174

F24H15/238

F24H15/269

F24H15/335

F24H1/12 B

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019091599

(22)【出願日】2019-05-14

(65)【公開番号】P2020186857

(43)【公開日】2020-11-19

【審査請求日】2022-04-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000112015

【氏名又は名称】株式会社パロマ

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(72)【発明者】

【氏名】森元 慎吾

【審査官】岩瀬 昌治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２８６３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２４８２４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ １５／００

Ｆ２４Ｄ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バーナ及び熱交換器と、
前記熱交換器に接続される給水管と、
前記熱交換器に接続される出湯管と、
前記バーナを制御する制御手段と、を備え、
前記出湯管と前記給水管との間を外部配管で接続することで、前記出湯管から出湯される湯水が前記外部配管を介して前記給水管に戻って前記熱交換器に至る循環経路が形成可能であると共に、前記循環経路に設けられた循環ポンプを前記制御手段が制御可能で、前記循環経路からの湯の使用を検知する出湯検知手段を備えた即湯機能付給湯器を含む即湯システムであって、
前記外部配管は、前記出湯管と、前記給水管に接続される外部の水道管との間に接続されて、前記循環ポンプは、前記外部配管又は前記水道管に設けられ、
前記制御手段は、前記循環ポンプの運転を伴わない前記出湯検知手段による湯の使用実績を、１日を所定の数の時間帯に分割し、分割した各前記時間帯での湯の使用の有無を所定の日数分だけ集計することで、各前記時間帯ごとの使用履歴として記憶すると共に、記憶した前記使用実績に応じて前記循環ポンプを運転させる保温スケジュールを作成可能で、
前記制御手段は、作成した前記保温スケジュールに基づいて前記循環ポンプを運転することを特徴とする即湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外部配管と器具内の配管との間で湯水を循環させて熱交換器で加熱することで保温し、外部配管の給湯栓から即時給湯可能とした即湯機能付給湯器を用いた即湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

給湯器には、熱交換器に接続される給水管に、循環ポンプを備えた戻り管を接続して即湯機能を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この即湯機能付給湯器では、出湯管と戻り管との間を外部配管で接続することで、出湯管と外部配管と戻り管と給水管とで循環経路を形成した即湯システムが構築できる。この循環経路に循環ポンプで湯水を循環させながら熱交換器で加熱することで保温運転が可能となり、外部配管に設けた給湯栓を開栓すると、即時給湯が行える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２８６３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この即湯機能付給湯器を用いた即湯システムでは、循環ポンプの運転を所定時間をおいて定期的に行ったりしており、実際に湯が使用されるタイミングが考慮されていないため、使用されていないにもかかわらず保温運転が行われてエネルギーが無駄になったり、使用されているのに保温運転が直ちに行われず使い勝手を損ねたりしていた。

【0005】

そこで、本発明は、保温に係るエネルギーを無駄にしたり使い勝手を損なったりすることがない即湯機能付給湯器及び即湯システムを提供することを目的としたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナ及び熱交換器と、熱交換器に接続される給水管と、熱交換器に接続される出湯管と、バーナを制御する制御手段と、を備え、出湯管と給水管との間を外部配管で接続することで、出湯管から出湯される湯水が外部配管を介して給水管に戻って熱交換器に至る循環経路が形成可能であると共に、循環経路に設けられた循環ポンプを制御手段が制御可能で、循環経路からの湯の使用を検知する出湯検知手段を備えた即湯機能付給湯器を含む即湯システムであって、
外部配管は、出湯管と、給水管に接続される外部の水道管との間に接続されて、循環ポンプは、外部配管又は水道管に設けられ、
制御手段は、循環ポンプの運転を伴わない出湯検知手段による湯の使用実績を、１日を所定の数の時間帯に分割し、分割した各時間帯での湯の使用の有無を所定の日数分だけ集計することで、各時間帯ごとの使用履歴として記憶すると共に、記憶した使用実績に応じて循環ポンプを運転させる保温スケジュールを作成可能で、
制御手段は、作成した保温スケジュールに基づいて循環ポンプを運転することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、使用実績に即した的確なタイミングで保温運転が実行可能となる。よって、保温に係るエネルギーを無駄にしたり使い勝手を損なったりすることがなくなる。
特に、使用実績は、１日を所定の数の時間帯に分割し、分割した各時間帯での湯の使用の有無を所定の日数分だけ集計したものであるので、適切な使用実績が把握でき、保温スケジュールの信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】即湯システムの概略図である。

【図2】保温スケジュール作成及び保温制御のフローチャートである。

【図3】使用実績の説明図である。

【図4】即湯システムの変更例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、即湯機能付給湯器（以下単に「給湯器」という。）１及び即湯システムＳの一例を示す概略図である。この即湯システムＳは、給湯器１と、給湯器１に接続される循環用の外部配管３０とを備えてなる。
まず給湯器１において、筐体２内には、下方から、３つのバーナユニット４，４・・、熱交換器５、排気フード６を備えた燃焼室３が設置されている。筐体２の底面には、外部のガス配管が接続されるガス接続口７と、外部の給水配管が接続される給水接続口８と、外部の給湯配管が接続される給湯接続口９及び戻り接続口１０とが設けられている。
バーナユニット４，４・・は、互いに本数が異なる複数のバーナからなり、ガス接続口７には、元電磁弁１２及び比例制御弁１３を備えたガス管１１が接続されて、ガス管１１から分岐された分岐管１４，１４・・にそれぞれバーナユニット４が、開閉弁１５を介して接続されている。燃焼室３の下部には、バーナユニット４へ燃焼用空気を供給するためのファン１６が設けられている。

【0010】

熱交換器５は、厚み方向に所定間隔をおいて並設された複数のフィンを蛇行状に貫通する伝熱管を備えたフィンチューブ式で、伝熱管の入側端部には、給水接続口８と接続される給水管１８が接続され、伝熱管の出側端部には、給湯接続口９と接続される出湯管１９が接続されている。給水管１８と出湯管１９との間には、熱交換器５をバイパスするバイパス管２０が接続されている。
また、給水管１８におけるバイパス管２０の接続部より上流側には、水側開閉弁２１と、入水温を検出するサーミスタ等の入水温センサ２２と、水量を検出する水量センサ２３とが設けられている。さらに、出湯管１９におけるバイパス管２０の接続部より上流側には、熱交換器５からの出口温度を検出するサーミスタ等の出口温センサ２４が設けられ、当該接続部より下流側には、出湯温度を検出するサーミスタ等の出湯温センサ２５が設けられている。

【0011】

そして、戻り接続口１０と、水量センサ２３より上流側の給水管１８との間には、循環ポンプ２７と、その吐出側に位置する逆止弁２８とを備えた戻り管２６が接続されている。
外部配管３０は、給湯接続口９と戻り接続口１０との間に接続されて、複数の給湯栓３１，３１・・を備えている。給湯栓３１の１つは、浴槽３２への給湯用となっている。
これにより、出湯管１９から出湯される湯水が、外部配管３０を通って戻り管２６に戻り、給水管１８を介して熱交換器５に至り、再び出湯管１９から出湯される循環経路が形成される。

【0012】

以上の如く構成された即湯システムＳにおいては、コントローラ３５又はリモコン３６に設けた運転スイッチを押し操作すると、コントローラ３５は、循環ポンプ２７を運転させて循環経路内で湯水を循環させる。これと同時に元電磁弁１２及び開閉弁１５を開弁させてバーナユニット４へ燃料ガスを供給させると共に、ファン１６を駆動させて点火制御を行い、バーナユニット４を燃焼させる。そして、コントローラ３５は、コントローラ３５又はリモコン３６で設定された設定温度となるように比例制御弁１３の開度及びファン１６の回転数を制御して保温運転を行う。よって、給湯栓３１の何れかを開栓すると、設定温度での即時給湯が可能となる。

【0013】

一方、コントローラ３５は、システムの設置後、給湯栓３１の開栓による湯の使用履歴を１日ごとに記録して１週間で集計し、集計した使用実績に基づいて保温スケジュールを作成し、作成した保温スケジュールに基づいて循環ポンプ２７による保温運転を行うようになっている。以下、この保温スケジュール作成及び保温制御を図２のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ（以下単に「Ｓ」と表記する）１で、水量センサ２３により循環経路内の通水が検知されると、Ｓ２で、循環ポンプ２７の運転中か否かを判別する。ここで循環ポンプ２７の運転中であれば、保温運転による通水であるとしてＳ１に戻る。
Ｓ２の判別で循環ポンプ２７の運転中でなければ、給湯栓３１の開栓による湯の使用であるとして、Ｓ３でコントローラ３５は、図示しない記憶部に記憶する。この記憶は、図３に示すように、１日を例えば３時間ごとに分割し、分割した各ビットに使用の有無を記録することで時間帯ごとの使用履歴として保存される。

【0014】

次に、Ｓ４で２４時間が経過したか否かを判別する。ここで２４時間の経過前であれば、Ｓ１へ戻って再び時間帯ごとの使用履歴を保存し、Ｓ４で２４時間の経過が確認されれば、Ｓ５で、１日の使用履歴が１週間分蓄積されたか否かを判別する。ここで１週間分の蓄積がなければ、Ｓ６で新たな２４時間のビットにシフトしてＳ１からの処理が繰り返される。
一方、Ｓ５で、使用履歴の蓄積が１週間分になったことが確認されると、Ｓ７で、各時間帯での使用履歴を集計して１週間分の使用実績を算出し、その使用実績から循環ポンプ２７を運転させる保温スケジュールを作成する。これは、例えば１週間分の使用実績が所定数以上の場合の時間帯（例えば図２では使用実績が３以上となる午前３時～６時、午前６時～９時、午後６時～９時、午後９時～１２時）を循環ポンプ２７を運転させる時間帯に設定する等のスケジュールとなる。

【0015】

そして、Ｓ８では、作成された保温スケジュールに基づいて循環ポンプ２７を運転させる。これは、該当する時間帯の最初に循環ポンプ２７を所定時間連続運転させたり、該当する時間帯内で循環ポンプ２７を所定時間ごとに断続的に運転させたりすることで行われる。
なお、保温スケジュールに基づく保温運転の実行中も、Ｓ１以降の処理が繰り返されて、時間帯ごとの使用履歴の保存及び１週間分の使用実績の算出が行われ、使用実績が変わるとそれに応じて保温スケジュール（運転を実行する時間帯）は変更される。

【0016】

このように、上記形態の給湯器１及び即湯システムＳによれば、循環経路からの湯の使用を検知する水量センサ２３（出湯検知手段）を備え、コントローラ３５（制御手段）は、循環ポンプ２７の運転を伴わない水量センサ２３による通水を湯の使用実績として記憶すると共に、記憶した使用実績に応じて循環ポンプ２７を運転させる保温スケジュールを作成するので、使用実績に即した的確なタイミングで保温運転が実行可能となる。よって、保温に係るエネルギーを無駄にしたり使い勝手を損なったりすることがなくなる。
特にここでは、使用実績は、１日を所定の数の時間帯に分割し、分割した各時間帯での湯の使用履歴を所定の日数分だけ集計したものであるので、適切な使用実績が把握でき、保温スケジュールの信頼性が高まる。
また，給湯器１は、筐体２内に戻り管２６と循環ポンプ２７とを備えているので、即湯システムＳの構築が容易に行える。

【0017】

なお、上記形態では、即湯システムの設置後に使用実績を算出することで保温スケジュールを作成するようにしているが、事前に予想した保温スケジュールで保温運転を行い、使用実績に応じて保温スケジュールを更新するようにしてもよい。
また、時間帯の分割は上記形態に限らず、時間帯を長くしたりより細かく分割したりしても差し支えない。日数の集計も１週間分に限らず、短い日数としたり、逆に長い日数としたりしてもよいし、季節ごとに分割する時間帯や集計する日数を変えてもよい。
その他、給湯器の構成は上記形態に限らず、バーナユニットの数の増減は可能であるし、副熱交換器を備えた潜熱回収型等であっても本発明は適用可能である。

【0018】

そして、上記形態では、筐体内に戻り管及び循環ポンプを設けて外部配管と接続しているが、図４に示すように、戻り管をなくして、給水管１８に接続される水道管３３に外部配管３０を接続して循環経路を形成し、外部配管３０に循環ポンプ２７と逆止弁２８とを設けてもよい。この場合、循環ポンプ２７は水道管３３に設けてもよいし、水量センサ２３の上流側で給水管１８に設けてもよい。

【符号の説明】

【0019】

１・・即湯機能付給湯器、２・・筐体、３・・燃焼室、４・・バーナユニット、５・・熱交換器、６・・排気フード、７・・ガス接続口、８・・給水接続口、９・・給湯接続口、１０・・戻り接続口、１１・・ガス管、１６・・ファン、１８・・給水管、１９・・出湯管、２１・・水側開閉弁、２２・・入水温センサ、２３・・水量センサ、２４・・出口温センサ、２５・・出湯温センサ、２６・・戻り管、２７・・循環ポンプ、３０・・外部配管、３１・・給湯栓、３２・・浴槽、３５・・コントローラ、３６・・リモコン、Ｓ・・即湯システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】